中国储能网讯:我国绿电交易自启动至今将近三年,市场交易电量和主体规模呈现快速增长态势。然而从相对量来看,当前绿电交易仅占市场化交易总电量的1%左右,市场空间有待进一步发掘,市场机制尚需进一步完善。在市场建设初期,笔者针对绿电环境价值的界定方式开展了持续的跟踪与观察。
现阶段新能源发电的环境价值在全国范围内暂时没有一个统一的市场共识。各省对于绿电交易环境溢价的比价基础也各有不同,包括本省燃煤标杆电价、新能源市场化交易均价、燃煤市场化交易均价以及全市场交易均价等。
2022年,国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于做好2023年电力中长期合同签订履约工作的通知》(发改运行〔2022〕1861号)。《通知》明确绿色电力交易价格应在对标当地燃煤市场化均价基础上,进一步体现绿色电力的环境价值,并在成交价格中分别明确绿色电力的电能量价格和绿色环境价值。但实际交易过程中,绿电交易价格高于本地燃煤市场化交易均价的省份寥寥无几。另一方面,在绿电双边协商过程中,缺乏对于环境价值的共识将造成发用两侧主体难以明确绿电合同中的环境价值分量,影响执行过程中偏差补偿责任的划定。
如何界定新能源的环境价值?在回答这个问题之前,首先需要明确何为新能源环境价值,或者具体来说,在政策型市场背景下,新能源环境价值的内涵是什么?
新能源环境价值的内涵
进入平价时代后,环境价值应当脱离补贴属性并作为量化新能源发电正外部性的工具,以促进新能源和传统火电在电力市场公平竞争。基于外部性理论,新能源渗透率的增加能够推动化石能源发电量占比的下降,进而减少电力行业整体碳排放水平,带来额外的社会效益,即正外部性。由于正外部性商品产生的私人效益低于社会效益,因而呈现出天然的供给不足特征。为了解决这一问题,政府可以通过出台相关政策或制定相应市场机制,如建立绿电、绿证市场,为新能源发电项目提供额外的收益,在全社会层面促进实现新能源供需的最优均衡,而最优均衡点的设定则与我国“双碳”目标以及环境政策的发展息息相关。
北京、上海、天津等试点碳市场已于2023年分别出台了政策,明确控排企业外购绿电可核减用电碳排放。生态环境部也在2024年3月至4月间先后出台了全国碳市场铝冶炼行业和水泥熟料生产行业的碳排放核算与报告指南征求意见稿,将控排企业购入的非化石能源电力碳排放按零处理,意味着当用户侧碳排放超过其免费配额标准时,可以通过提升绿电消费比例或补充购买碳配额以及CCER来实现履约。
综上,笔者认为在当前的政策型市场下,新能源环境价值的本质在于市场对其等效减排作用的定价,因而势必要实现与碳市场的价格联动。
新能源环境价值的界定方式
上述绿电市场与碳市场的联动并不意味着新能源环境价值与电网碳排放的简单锚定。新能源发电对于电力行业碳排放的影响应当采用边际效应理论进行衡量,即在特定的发电机组组合下,为满足用户侧用电需求,每新增一个单位的新能源发电量能够产生的等效减排量效益。而等效减排量有两个时间维度的体现,一是中长期维度,二是实时维度。
在中长期尺度下,新能源环境价值表现为对(区域)电网基准线场景下发电碳排放的替代作用,其减排效益由(区域)电网的在运机组和增量规划机组的组合边际碳排放强度(Combined Margin, CM)决定。例如,位于上海的电力用户与甘肃某新能源发电企业达成省间绿电交易时,该笔购入的新能源电量对于上海电网的减排效益可以按照上述思路进行计算,取华东电网组合边际碳排放因子和全国碳市场最新碳排放配额(CEA)价格95元/吨,对应电量的环境价值约为0.05元/千瓦时,该数值可以用于指导发用两侧开展绿电交易双边协商时对环境溢价的制定。
在实时尺度下,随着我国电力市场化改革的逐步推进,当发电侧充分参与市场竞价时,新能源的环境价值则表现为某一时刻下对边际机组碳排放的替代作用,在电-碳市场充分耦合后,边际机组由新能源出力、碳市场履约成本、燃料成本等因素共同决定。如下图所示,低碳价模式下,燃气机组因综合成本较高而作为边际机组,此时新能源产生的环境效益取决于燃气机组的碳排放强度;高碳价模式下,燃煤机组成本上升,经济性下降,因而成为边际机组,在市场需求不变的条件下,此时新能源产生的环境效益取决于燃煤机组的碳排放强度。
关于新能源环境价值的引申思考
新能源环境价值与碳市场联动的一个前置条件是,将用电间接碳排放纳入碳市场核算,而碳价面向电价的传导率高低则决定了是否应该在碳市场中计算用户侧的间接碳排放。当碳价充分传导至电价后,用户侧在购入电量时已经为对应电量支付了碳成本,若继续核算用电碳排放,将导致用户对同一笔碳排放进行双重付费的结果。以欧洲碳市场EU ETS为例,由于其碳-电价格的传导率较高,普遍达到了80%以上,EU ETS不再计算用户侧用电碳排放。根据业内测算,我国现阶段碳价的传导率不足10%,因而通过核算用电间接碳排放来推动用户侧节能的必要性仍然存在。
图片来源:《Conflicts Between GHG Accounting Methodologies in the Steel Industry》
随着电力市场化程度加深,当现货市场体系逐步完善,发电侧充分参与市场竞价后,可以适时推进新能源分时环境价值的核算,或参考北欧电力市场和PJM市场推出带有时间戳的分时绿证核发机制,发现环境属性的时间价值,以促进新能源在发用两侧的实时供需匹配,支撑用电企业应对日益严峻的绿色贸易管制。
未来当电碳市场耦合程度进一步加深,碳价充分影响燃煤、燃气等火电机组的边际成本时,市场化新能源作为价格接受者参与电能量市场后,需合理降低其环境溢价,避免火电外部成本场内化给新能源机组带来潜在的重复激励。
对于新能源环境价值的界定,笔者认为有以下几个重点:一是推动省级电网组合边际碳排放因子的制定,量化新能源在省级电网的减排作用,支撑省间绿电交易环境价值定价;二是适时开展新能源分时环境价值的评估体系,以价格信号发现不同类别新能源在不同时空尺度下的市场供需情况,推动发用两侧在实时维度的电力电量平衡,降低电网调节负担;三是定期监测碳价-电价传导效率,合理评估新能源溢价水平,避免新能源与传统机组同台竞价下对新能源产生的过度激励以及用户侧重复付费。